乳化・懸濁重合による高分子微粒子の作製

第1部 乳化・懸濁重合による粒子径の制御と微粒子の機能化

(2019年11月12日 10:00〜12:30) (昼食休憩、質疑応答を含む)

　本講演では、重合反応速度論の観点から乳化重合および懸濁重合をとらえ、ラボスケールから製造プロセスまでの反応工学的な解析を通して考える。また、重合反応容器や攪拌機の形状、反応温度の制御等、反応条件が得られる高分子粒子の粒径分布に及ぼす影響を解説するとともに、得られる粒子の粒径分布の狭い粒子を得るためにはどのような方法が望ましいのかを解説する。 　また、ソープフリー乳化重合、分散重合、シード重合、重合反応性開始剤を用いたグラフト重合、およびマクロモノマーをもちいた高分子微粒子の機能化を解説する。

1. 乳化重合と懸濁重合の反応動力学
   1. 重合反応動力学
   2. 乳化重合とSmith – Ewart理論
   3. 塊状重合の動力学からの懸濁重合の考察
2. 重合の反応工学
   1. 重合反応器の設計
   2. 連続反応器の滞留時間分布
   3. 反応液の撹拌と伝熱
   4. 連続懸濁重合装置の設計と運転指針
3. 機能性微粒子の開発手法
   1. ソープフリー乳化重合、分散重合、シード重合による粒子の機能化
   2. 重合反応性開始剤を用いたグラフト重合
   3. マクロモノマーをもちいたナノ高分子微粒子の合成
4. まとめ
• 質疑応答

第2部 乳化重合用乳化剤の最適選定と反応性乳化剤の利用

(2019年11月12日 13:15〜14:45)

　界面活性剤の液中での基礎的挙動と界面活性剤の構造的因子から乳化重合用乳化剤の最適選定と乳化・分散系の安定化技術についてアプローチし、使い手がどのように処方設計していくべきかについて概説する。

1. 界面活性剤の界面吸着現象と基礎物性
   1. 界面活性剤の種類
   2. 界面活性剤のHLB
   3. HLBの有用性とその利用の限界
   4. 界面活性剤の界面張力低下能
   5. 乳化剤の役割
2. 界面活性剤による乳化・分散安定化
   1. エマルションの不安定化プロセスと (中長期) 安定化の方策
   2. 微粒子の分散安定化
3. 界面活性剤の構造と動的物性
   1. 界面活性剤の動的物性と乳化・分散作用
   2. 乳化プロセスに関する新提案
4. 乳化重合用乳化剤の実用例
   1. 乳化重合過程と界面活性剤の働き
   2. 乳化重合用乳化剤の実用例
   3. 反応性乳化剤の特徴と実用
• 質疑応答

第3部 高分子機能性微粒子の 性質,製法,構造制御

(2019年11月12日 15:00〜17:00)

　懸濁重合法は一般的な製法としてよく知られているが、観点を変えれば、液滴を経由する重合法といえる。この観点では懸濁重合も乳化重合も、液滴形成法の一つと考えられ、区別する必要はなくなる。実際近年の研究の進展や、装置の開発が進歩により、乳化とも懸濁ともいえる手法が表れている。またその結果、これら手法は多くの応用技術、技術展開が現れ、製品や素材開発の大きな原動力となっている。

1. 懸濁重合と乳化重合法の原理
2. 粒径制御の基礎 撹拌法 安定剤の影響、効果 媒体の影響
3. 種々の液滴調整法 一段分散法
   • 多孔板法
   • マイクロチャネル法
   • マイクロフロー法
   • 特殊ミル法
4. 粒子形成の応用技術
   • 構造化 (コアシェル 中空化) /異形化/表面修飾/表面構造化/複合化
   • Pickering法/ヤヌス粒子
   • 粒子の配列、パターン
• 質疑応答